日前，包鋼稀土(铌、鈦)鋼推進工作委員會成立。包鋼稀土(铌、鈦)鋼推進工作委員（yuán）的成立將（jiāng）有力（lì）地推進已有稀土（tǔ）在鋼中應用研究和實踐成果的產業化，打造中國特色鋼材品牌，提升包鋼公司鋼（gāng）鐵產品的影（yǐng）響力和競爭力。據介（jiè）紹，包鋼稀土(铌（ní）、鈦)鋼推進工作委員會同時還設立了推進工（gōng）作辦公室和6個推進工作小組，分別負責稀土合（hé）金製備、稀土在鋼中作用機理、稀（xī）土加入工藝研究、稀土鋼產品開發、稀土鋼（gāng）標準製定和稀土鋼品牌（pái）建設等工作。
我們不（bú）缺鋼缺“精品鋼”
相關統計數據（jù）顯示，2016年6月中（zhōng）國鋼材產量為10071.5萬噸，同比增長3.2%。2016年1~6月中國鋼材產（chǎn）量55992.1萬（wàn）噸（dūn），同比增長1.1%。2015年全年中國鋼材產量為112350萬噸。單就數據而言，中國絕對是世界上當之無愧的鋼產量（liàng）大國，總產量占世界的一半以上。但是，值得注意的是，我國鋼產品品質（zhì）不高，優質鋼（gāng）很少。
相關研究資料顯示，在（zài）鋼的冶煉過程中（zhōng），添加稀土元素可以顯著（zhe）提高鋼的品質，因此，加大稀土鋼（gāng）的研發生產勢在必行。同時，由於稀土元素的不可分采性，造成稀土元素產量較大但應用量相對較少，而且，近年來，受稀土氧化物價格因（yīn）素影（yǐng）響（xiǎng），La、Ce及（jí）Y、Tm、Yb等稀土產品積壓。要解決這一問題，應著重從（cóng）稀土鋼領域加快開發應用，將這些稀（xī）土,特別是以釔（Y）為代（dài）表的中（zhōng）、重稀土用於生產稀土鋼，既可提高國產鋼的品質，開發具有中國特色的鋼材品（pǐn）種，又可消化積壓的稀土產品。由此（cǐ）可見，加快稀土鋼的（de）開發應用具有積極的經濟意義。
就（jiù）中國鋼鐵工業而言，中國鋼鐵工業發展主（zhǔ）要靠內需。目前來看,全球範圍內的鋼鐵工業產能過剩是多種產能、供給過剩（shèng）背景（jǐng）下（xià）產生的。目前全球鋼（gāng）鐵需求進入相對穩（wěn）定甚（shèn）至緩（huǎn）慢下降階段，因此中國鋼鐵工業靠外需來消化過剩產能（néng）是非常困（kùn）難的。所以，中國鋼鐵工業的出路在於提高和改善鋼鐵產（chǎn）品質量，擴大鋼鐵（tiě）下遊產品的使用，並且能夠擴大出（chū）口，這（zhè）才是保（bǎo）持高產能的出（chū）路所在。但國（guó）際（jì）市場的容量就是那麽大，而且有強勁的競爭對手，擴（kuò）大市場並不容易。在（zài）這（zhè）樣（yàng）的背景下，研發（fā）冶煉稀土鋼勢（shì）在必行。
相關數據顯示，1986~2015年的（de）30年，全球生（shēng）鐵和粗鋼產量分別增加6.237億噸（dūn）、8.50億噸，其中中國（guó）分別（bié）增加6.84億噸（dūn）、7.445億噸，中國的貢獻分別（bié）為109.67%、87.60%，剔除中國的產量，全球生鐵產量（liàng）不僅沒有增（zēng）加，還（hái）下降了3830萬噸，粗鋼產量增加了9150萬噸，年均增加微弱。
由此可見，過去（qù）30年（nián）全球生鐵產量主（zhǔ）要是中國生產（chǎn）和（hé）供給，其他國家產量在減少，而生鐵的需求主要在中國，中國生鐵出口很少。這意味著過去30年世界其他國家對生鐵需求總量沒有增加而是（shì）在減少。事實上從（cóng）2000~2014年（nián）的15年，全球鐵礦（kuàng）石增量的（de）99%是中國（guó）消費的。由此可見，如果中國鐵礦石進口需求不增加，世界鐵礦石需求就不會增加。
世界粗鋼產量在過去的30年平均每年增加30萬（wàn）噸（dūn）左右，如果（guǒ）用35年的數（shù）據（jù）(1981~2015)，全球粗鋼產量增加7380萬（wàn）噸，年均增加隻有21萬噸（dūn）左右。從（cóng）2007年世界粗鋼產（chǎn）量(不包括中國)達到（dào）曆史最（zuì）高水平8.51億噸（dūn）之後，就再也沒有超過這一紀錄。這說明，除中國（guó）之外，全球（qiú）粗鋼需求量進入相對穩定甚至緩慢下降階段，世界每年粗（cū）鋼需求大體在（zài）8.1億噸~8.3億噸之間，目前是高水（shuǐ）平（píng）階段，今後的趨勢是下（xià）降而不（bú）是上升（shēng）。
但是，值得注意的是，中國的鋼產量主要（yào）是以粗鋼為主，高（gāo）品質鋼材比較少。所（suǒ）謂高品質鋼是指具有更高性能、更長壽（shòu）命、環境友好的高技（jì）術含量、高附加（jiā）值的特殊鋼品（pǐn）種。特種鋼（gāng）的生產是體現一個國家整體工業（yè）發展（zhǎn）水平的重要標（biāo）誌。其代表了特殊鋼材料的發展（zhǎn）方向對保障（zhàng）國家重大工程建設、提升裝備製造水平、促進節能減排和相關應用領域技術升級具有重要意義。
國內（nèi）特鋼消費市場中潛力較（jiào）大的領域是工程機（jī）械、石油化工、電站(核電（diàn）、火電)、運輸機械(含高速列車、汽車等)、航空及（jí）軍工等行業。從目前來看（kàn）。工（gōng）信部《新材料產業“十二五”發展規劃》中提到建立高品質鋼的基地。山西太原、湖（hú）北（běi）武（wǔ）漢、河南（nán）舞陽、天津等地建設若幹專業化高品質特殊鋼生產基地。重（chóng）點建設華東高品（pǐn）質特殊鋼綜合生（shēng）產基地（dì）。依托鞍山、大連等老工業基地。國家政策對高（gāo）品（pǐn）質鋼的扶持態度可見一（yī）斑。
而（ér）稀土元素（sù）在鋼冶煉中的應用可以很好地解決鋼材品質難題，鋼中（zhōng）有了稀土後，其性能得以提高，表現在深衝性能、抗腐蝕性、耐磨性、拉拔性（xìng）等。稀土與鋼液中的氧、硫等雜質的化學親（qīn）和力大，在煉鋼溫度(約1873K)下稀土能同鋼液中的氧、硫等雜質反應生成稀土氧化物、硫化物或氧硫化物。這些反應的脫氧平衡常數或（huò）脫硫平衡常數低於或接近（jìn）於（yú）常用的脫氧劑和脫硫劑。因此稀土鋼添（tiān）加劑可作為鋼液的強脫氧劑和脫硫劑而起（qǐ）淨化作用。常用的稀土鋼添加（jiā）劑主要（yào）為混合稀土金屬（shǔ）或高（gāo）品（pǐn）位(RE>27%)稀土矽鐵合（hé）金（jīn），有時也使用混合還（hái）原劑的稀（xī）土氧化物。稀土與鋼液中的氧、硫反應（yīng）生成的氧化物、硫化（huà）物或氧硫化物可部（bù）分殘留在鋼液中，成為鋼中的（de）夾雜物。由於這（zhè）些夾雜物的熔點高，可作為鋼（gāng）液凝固時（shí）的非勻質成核中心，起細化鋼的凝固組織作用；又由於這些夾雜物在軋鋼溫度下不易（yì）變形，仍保持細（xì）小的球（qiú）形或紡錘形，使鋼（gāng）中的夾雜物形態得（dé）到（dào）控製，從而避免或克服（fú）鋼材在熱壓力加工時由（yóu）於其他種類夾（jiá）雜物(如（rú）MnS)延伸變形所導致的鋼材性能的各向異（yì）性，而使（shǐ）鋼材的縱（zòng）向、橫向與（yǔ）厚度方向的性能（néng）趨於一致。稀土處理鋼材的這種（zhǒng）變質（zhì）作用是目前稀土鋼添加劑最主要的應用（yòng）內容。鋼中可能固溶微量稀土，特別是高（gāo）碳（tàn）鋼和合（hé）金含（hán）量（liàng）較高的某些合金鋼固溶（róng）稀土量較（jiào）高(萬分之幾)，可能產生某些合（hé）金化作用。這種合（hé）金化作用表現為稀土影響鋼的（de）相變過程，改變相變產物的組成與結構，從（cóng）而使鋼的疲勞性能和耐腐蝕性能變好，以及（jí）提高鋼的顯微（wēi）硬度。目前以(微)合（hé）金化為目（mù）的（de）而使（shǐ）用的稀土鋼添（tiān）加劑量所占的比例較少。為實現稀土對鋼的(微)合金化（huà）作（zuò）用（yòng），必須較嚴（yán）格地控製冶金條件。使用的稀土鋼添加劑主要是單（dān）一稀土金屬及其鐵合金，如Fe-Ce、Fe-Y等，有時也使用混合稀土金屬。
道路坎坷前景廣闊
上世紀七八十年代，稀土鋼曾經作為成熟產品出現在我國鋼鐵產品名單上。但是，近年來，由於多種原（yuán）因，稀土鋼（gāng）這一具有中國資源特色的鋼材品種（zhǒng）的研發生產陷入低穀。根（gēn）據中（zhōng）國稀土學（xué）會（huì）的統計數據，2011年，我國稀土鋼產量僅為60萬噸，產量（liàng）急劇萎縮。稀土鋼的這一現狀，引發了相關專家學者的憂慮。那麽（me），稀土鋼的開發現狀如（rú）何？發展稀土鋼的作用在哪裏？
業內專家表示，稀土對鋼鐵生產有三大作用：淨（jìng）化鋼（gāng）液、變質夾雜、微合金化（huà）。在鋼鐵生產過程（chéng）中加入稀土可以提高鋼材的強度、衝擊韌性、耐腐蝕性等性能。因此，稀土在普鋼、特鋼甚至（zhì）不（bú）鏽（xiù）鋼生產中都有著不可替代的作用。相對於美國（guó）、日本等技術先（xiān）進國家，我國稀土鋼研發起步較晚，但是進（jìn）展迅速。上世紀90年代，我國已有可批量生產的稀土鋼品種9個，最高年產（chǎn）量達到168萬噸。不過，隨著爐外精煉技術的普及，用稀土淨化鋼（gāng）液的作用被弱化（huà）。加之稀土（tǔ）價格高企，在（zài）特殊鋼中加入（rù）稀土生產成本過高，企業研發生產稀土鋼的（de）積極性受挫。在這種情況下，2011年，武鋼稀土鋼產量由35萬噸降到10萬噸，本鋼則從40萬噸降到20萬噸，太鋼也從（cóng）30萬噸降到10萬噸。
當前，我國稀土鋼研發生產的持續低（dī）迷（mí），折（shé）射出（chū）由國家倡導的稀土在（zài）鋼鐵生（shēng）產中應用工（gōng）作的疲弱（ruò）。“中國是世界鋼鐵大國，但是鋼鐵品種質（zhì）量與國際先進水平相比還有相當大的距離。我國是稀土大國，用（yòng）稀土材（cái）料強化和（hé）提升鋼鐵傳統產業具有重要意義。”中國稀（xī）土學會秘書（shū）長助理盧先利說。他用一組數據說明了國（guó）內外在稀土鋼應（yīng）用方（fāng）麵存（cún）在的差距：美國鋼產量達到1億噸/年時，稀土鋼產（chǎn）量接近800萬噸/年，而我（wǒ）國鋼鐵產量已達到7億噸/年，稀土鋼產（chǎn）量卻不足100萬噸/年。
盧先利認為，如果我國的稀土鋼產量能夠達到2000萬噸/年，那麽，每年可消（xiāo）耗混合稀土（以過剩的鑭、鈰為主）1.2萬噸。從這個角度來看，發展稀土鋼不但（dàn）可以促進（jìn）鋼鐵產業升級（jí），還可以實現稀土元素的綜合利（lì）用，對促進（jìn）稀土行（háng）業健康發展同樣具有積極作用。
“作用機理（lǐ）曾是阻（zǔ）礙（ài）稀土在鋼鐵（tiě）生產中應（yīng）用的（de）巨（jù）大屏障。但是，今天這（zhè）一阻力正在消除。”一直從事（shì）稀土鋼研究的北京鋼（gāng）鐵研究總院教授王龍妹表示。經過大量的研究實驗，稀土鋼的（de）作用機（jī）理目前已經（jīng）十分明（míng）確，並在（zài）生產（chǎn）實踐中得到肯定。美國、日本、法國、瑞典、俄（é）羅斯等國在生產特殊鋼時（shí）都會加入稀土，日本更是（shì）在稀土鋼方麵擁有大量專利（lì）。建議國內研究單位與生產企業緊密配合（hé），將研發與市場結（jié）合起來，賦予稀土鋼研發新的動力。
長期從事稀土鋼研究工作的東北大學教（jiāo）授戢景文認為，我國鋼材（cái）產品均（jun1）勻性（xìng）差、穩定性（xìng）差，加入稀（xī）土對這些問（wèn）題的改善有極大幫助（zhù）。在潔淨鋼條件下，稀土鋼開發前景同樣廣闊。他（tā）建議，企業應針對實際問題開展研發，要（yào）注重新品（pǐn）種和新裝備的（de）推（tuī）廣應用。
事實上，盡管遭遇諸多困難，我國的稀土鋼研發工作一直在頑強地推進著。近年來，包鋼開發了深受市場歡迎的稀土耐磨板、稀土特殊油井管等多種稀土鋼產品；太鋼在不鏽鋼生產中加入稀土，以提高產品性能，降低（dī）生（shēng）產（chǎn）成本。尤為可喜的是，在學術界對稀土鋼不置可否的時候，本鋼采（cǎi）用傳統的稀土喂絲法成功生產出氣瓶鋼，成為本鋼（gāng）重要的（de）創效產品。但是，企業的研發工作多為單兵作戰，不能形成合力，這使得稀土在鋼鐵生（shēng）產中的應用難以取得突破性（xìng）進展。
盧先利說：“目前，我國稀土在鋼鐵生產（chǎn）中的應用工（gōng）作已到了關鍵（jiàn）時期，稀土加入工藝及（jí）設備落後、稀土鋼的品種和產量少、稀土（tǔ）在各類鋼中的作用機理研究還不深入等方麵問題（tí）亟待解決（jué）。同時，這些問題的解決，急需方方麵麵的配合支持，特別需要國家層麵上的政策（cè）扶持和引導。建議工業和信息（xī）化部將稀土在鋼鐵生產中的（de）應用工作列入到稀土產業調整升級專項。”
開發稀土鋼工藝是關鍵
將稀土元素加入鋼中（zhōng），提高鋼的強度、耐磨性能和（hé）抗氧化性能，改善和（hé）優化鋼材的質量，這已經成為業界共識。我國稀土在鋼中應用的曆史（shǐ）已有三十多年，牌號達幾十個（gè）。迄今，我（wǒ）國（guó）的稀土鋼（輕（qīng）稀土鋼）主要分兩大類：一是含Cu、P類稀土低合金鋼，利用稀土改善鋼的耐蝕（shí）性；二是含Mn、Nb、V、Ti稀土低合金鋼，利用稀土（tǔ）除改善鋼的耐蝕性外，更主要是（shì）改善（shàn）鋼的強度和耐磨性。
我國稀土（tǔ）鋼（輕稀土（tǔ）鋼（gāng））的主要生產基地是武鋼、包（bāo）鋼、本鋼、太鋼、攀鋼等企（qǐ）業。2011年，我國輕稀土鋼的（de）產量約60萬（wàn）噸，最高年產量是20世紀90年代，曾達168萬噸。我國輕（qīng）稀土鋼占鋼總產量的比例不足0.5%（2004年），而美國在20世紀七（qī）、八十年代稀土鋼產（chǎn）量已達700萬~900萬（wàn）噸，占（zhàn）鋼總（zǒng）產（chǎn）量的9%左右。
在我國稀土鋼的各鋼種中，迄今消費的主要是輕稀土，尚未消費及形成正規牌號的中（zhōng）、重稀（xī）土鋼種。眾多的研究和試驗表明，尤以重稀土為對象冶煉的（de）鋼材，其性能與指標，是輕稀土鋼難以比擬的（de）。例如，以Y基（jī）重稀土鋼（gāng）材製作的火車輪轂，其（qí）性（xìng）能明顯地優於以輕稀土鋼材製作的火車輪轂。
當前，稀土在（zài）高科技與社會發展中的作（zuò）用廣為人知（zhī）。但世人並不清楚，迄今並不是全部的稀土元素都能得到充分的利用，還有許多稀土元素的應用麵（miàn）與應用量十分有限（xiàn）。目前，應用量較大的稀土元素，隻是其中的一部分，例如La、Ce、Pr、Nd、Eu、Tb、Dy等；而另一些稀土元素卻尚未進入量大麵（miàn）廣的應用（yòng）階段，例如（rú）Tm、Yb、Lu等（děng）；Y元素則因配分（fèn）含量高，產量大，盡管（guǎn）有一定的應用量，但應用量（liàng）與產量相比，相對（duì）較小，導致產（chǎn）品積壓；由於價（jià）格及應用量減少（shǎo）等原因，也導致La、Ce等元素的積壓。
我國優勢的南方離子型稀土資源，配分齊全，尤（yóu）其是中（zhōng）、重稀土含量高，特別是以龍南為典型代表的離子（zǐ）型重稀土礦床，其Y2O3配分含量高達60%以上。礦床中的稀土礦物，是包含著整個稀土族15（或17）個元（yuán）素共生在一起（qǐ）、不可分割的自然（rán）界共生體。也就是說，在這種礦床中，每一個單獨的稀土元素，都不可能以獨（dú）立的礦物形態而賦存，因此不可（kě）能在礦（kuàng）山開采時將每一個稀土元素單獨地分（fèn）采，實現以銷定產，消除（chú）積壓。而（ér）若需將（jiāng）每一稀土元素逐個分開，則（zé）需通（tōng）過後麵的濕法冶煉加工工（gōng）藝，才能將其（qí）分離，從而獲得單（dān）一的稀土產品。可（kě）見，隻要某些稀土元素的應用麵與應用（yòng）量（liàng）未予拓開，則這些稀土元素的（de）積壓是必然（rán）的，例如前（qián）麵提到的Y、Tm、Yb等稀土元素（sù），這（zhè）是礦物（wù）、礦床賦（fù）存特征自然規律所決定的。
有鑒於此，國（guó）家近（jìn）年來出台的稀土“收（shōu）儲”政（zhèng）策，即是解決上述困（kùn）局的（de）措（cuò）施之一。所以，我國稀土產業若要獲得更大的發展，從源頭上（shàng）減少或消滅（miè）滯銷、積壓現象，真（zhēn）正使每（měi）個稀土元素都能得到綜合（hé）利用，隻有從技術層麵上來解決真正擴大每個稀土元素的應用麵和應用量問題，才是“治本”的（de）根本、有效的途徑。
而在冶煉過程中，工（gōng）藝技術（shù）是稀土在鋼中應用的關鍵。如果（guǒ）說十幾年前鋼鐵行業對稀土在鋼中應用還（hái）頗為認可的話，那麽，隨著爐外精煉技術的普及，稀（xī）土的脫氧、脫硫作用被取代（dài），目前這一認同已蕩（dàng）然無（wú）存。在調查了國（guó）內多（duō）家鋼鐵企業之後，業內專家（jiā）認為，其中原因有三：一是由於稀土容易與鋼中的其他元素產生不良反應，不好固熔、不好加入；二是鐵水預處理（lǐ）技術使得鋼水成分變化，稀土的加入缺乏適當的量化標準；三是采用連鑄工藝後，已經在（zài）模鑄工藝中成（chéng）熟的喂絲、吊掛等加入方法失（shī）效。這三個（gè）原因使得（dé）稀土在鋼中（zhōng）應用鮮有成功範例，更缺乏（fá）批量（liàng）生產。
稀土在鋼（gāng）中（zhōng）應用困難，不是稀（xī）土本（běn）身的問題，而是與之相匹配的工藝問題。作為稀土（tǔ）鋼研究工藝的專家（jiā），成國光和他（tā）的（de）課題小（xiǎo）組從5年（nián）前開始（shǐ）關（guān）注稀土鋼工（gōng）藝。借鑒國外在鋼水中加入複合（hé）合金的做法，他們研（yán）製出一種稀土鋁鐵合金，以解決連鑄生產中稀土加入的麻煩。成國光認為，這（zhè）一做法是在傳統鋁係脫氧基礎上添加一定量的稀（xī）土元素（sù），起到複合脫氧和高效去除夾雜（zá）物的作用，同時避（bì）免（miǎn）了過去（qù）加入稀土矽鐵合金導致矽含量超標的弊端，可顯（xiǎn）著提高鋼水潔淨度。由於稀土加入量適當，業內人士擔心的水口堵塞的現象並沒（méi）有出（chū）現。
製造稀土鋼包鋼已先行
稀（xī）土鋼的研發製造，既能增加（jiā）稀土的消費，又能提（tí）高鋼（gāng）的品質，可謂一舉多得。
值（zhí）得慶（qìng）賀的是，在稀土鋼製造領域，包（bāo）鋼已經成為（wéi）先行者（zhě）。
8月18日，包鋼重要結構調整項目——稀土鋼（gāng）板材（cái）廠冷軋工程連續退火（huǒ）機組1號線熱負荷試車，包鋼（gāng）稀土鋼板材廠冷軋（zhá）工程是該公司做強做精的重要（yào）支點，也是打造稀土鋼品牌（pái）的重點項目，由中國（guó）五冶集團承建。連續退火機組1號線和2號線設計年產能分別為90萬噸和63萬噸，其中2號線已於2015年11月熱負荷（hé）試車，生產的（de）退火商品（pǐn）卷已經實現銷售。
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